Экономико-математическое моделирование как инструмент обоснования совершенствования материальной базы и технического потенциала аграрного производства

определения наиболее эффективной структуры их материальной базы и технического потенциала особое значение приобретают методы экономико-математического моделирования, применение которых обосновано многочисленными научными работами и успешными примерами практического использования (Водянников, Субаева, 2020; Минаков, 2021). Привлечение методов моделирования и оптимизации считается предпочтительным для анализа и прогнозирования тенденций развития в сфере аграрного производства.

Применение экономико-математического моделирования для определения оптимальных параметров материальной базы и технического потенциала аграрного хозяйства имеет ряд преимуществ:

• -    позволяет реализовать принцип системности, способствуя объективному пониманию сложных экономических процессов;

• -    обеспечивает многовариантное моделирование, предоставляя руководству организации возможность выбора из альтернативных стратегий развития в процессе принятия решений;

• -    улучшает качество и ускоряет разработку стратегических и оперативных планов, сокращая временные издержки и минимизируя риски ошибок;

• -    становится эффективным инструментом для оперативной адаптации стратегий и планов при постоянных изменениях как во внешней, так и во внутренней среде организации.

Современные методы управления требуют точных и надежных инструментов для принятия решений. С учетом указанных преимуществ экономико-математическое моделирование выступает одним из самых действенных среди них для анализа и планирования в производстве сельскохозяйственной продукции, так как его использование позволяет повысить эффективность аграрного производства.

Литературный обзор . Положительные результаты в повышении производительности сельского хозяйства будут достигнуты только при условии, что организационно-экономические мероприятия будут направлены на развитие технического потенциала аграрного предприятия. Взаимодействие средств и предметов труда формирует средства производства, составляющие фундамент материально-технической базы сельскохозяйственных предприятий. Таким образом, понятие «производительные силы» охватывает более широкий спектр элементов, включая не только элементы материально-технической базы, но и трудовые ресурсы, что подчеркивает их значимость и неотъемлемость в сельском хозяйстве.

По мнению И.А. Минакова, для повышения эффективности производственных средств необходимо улучшать их структуру, которая зависит от специализации, региональных особенностей и уровня развития материально-технической базы (Минаков, 2021). Важно подчеркнуть, что цель процесса создания готовой продукции за счет преобразования природных ресурсов в первую очередь определяет формирование материально-технической основы. Последняя представляет собой структурное соединение элементов производительных сил, функционирующих согласно заданной технологии и реализующих конкретные организационные отношения для достижения поставленных производственных целей.

Формирование и развитие материально-технической базы способствует оптимизации процессов заготовки, транспортировки, хранения, переработки и реализации аграрной продукции, что в свою очередь повышает эффективность производства и позволяет оперативно реагировать на изменения предпочтений и запросов потребителей на рынке.

Для устойчивого развития аграрного сектора необходимо вводить инновации и улучшать технологии, внедрение которых становится возможным благодаря повышению эффективности аграрных предприятий и организаций, занимающихся переработкой сельскохозяйственной продукции (Ишмеев, 2020).

По мнению Н.В. Морозова и А.Н. Рассказова, основой для развития технологий, организации производства и труда, а также для реализации мер, направленных на сбережение всех видов ресурсов, является использование высокоэффективной техники (Морозов, Рассказов, 2017).

Материально-техническая база агропромышленного комплекса представляет собой «совокупность взаимосвязанных материальных благ, необходимых для производственных процессов, обеспечивающих необходимые связи и взаимодействия между элементами системы производства» (Малыха, 2016). Она включает в себя земельные участки, сельскохозяйственные машины и оборудование, складские помещения для хранения продукции и т.д.

Обновление материально-технической базы имеет решающее значение для обеспечения эффективной работы аграрного сектора, способствуя увеличению объемов производства, снижению затрат и повышению производительности труда. Развитие ее должно опираться на анализ текущих потребностей и оценку соответствия производства современным стандартам и требованиям. При этом необходимо учитывать перспективные технологии и инновации в отрасли (Гур-нович и др., 2020; Методические подходы к оценке эффективности использования материальнотехнической базы сельскохозяйственного производства ..., 2023).

Мы поддерживаем мнение исследователей, считающих земельные ресурсы материальнотехнической основой производства сельскохозяйственной продукции и утверждающих, что земля является уникальным производственным фактором, включенным в материально-техническую базу сельского хозяйства (Шпак, Русакович, 2020). Она не только служит основным объектом труда в сельском хозяйстве, но и является ключевым элементом в обеспечении человеческого существования. Урожайность культур и рентабельность аграрного производства напрямую зависят от состояния и качества сельскохозяйственных угодий.

Материально-техническая база и технический потенциал образуют между собой тесную связь. Первая включает в себя совокупность материальных ресурсов, необходимых для аграрного производства, таких как земля, здания, сооружения, сельскохозяйственная техника и оборудование, сырье, запасы и материалы. Надлежащее развитие и модернизация этих компонентов являются необходимым условием дальнейшего повышения эффективности и устойчивости сельскохозяйственного производства. Развитая материально-техническая база снабжает производство современной сельскохозяйственной техникой и оборудованием, что позволяет проводить агротехнологические операции с минимальными потерями, повышать производительность и улучшать качество продукции. Однако в условиях низкого уровня освоения технического потенциала она не способна обеспечить высокую эффективность сельскохозяйственного производства. Наличие современной техники в хозяйствах не означает эффективного ее использования. Управление агрооборудованием осуществляется механизаторами, которые должны обладать необходимыми знаниями и навыками. В связи с этим технический потенциал следует рассматривать как совокупность знаний, технологий, методов и инноваций, которые задействуются для максимальной эффективности использования материальных ресурсов.

Эффективное функционирование аграрного сектора напрямую зависит от наличия развитой инфраструктуры. Основой для внедрения и реализации технического потенциала является развитая материально-техническая база. Недостаток современной сельскохозяйственной техники и оборудования мешает применению инновационных методов и технологий в аграрном производстве. Таким образом, материально-техническая база служит физической основой, необходимой для реализации технического потенциала.

Эффективное сочетание материальной базы и технического потенциала позволяет достичь целей сельскохозяйственного производства – обеспечить экологически безопасной продукцией население страны при заданном уровне экономической эффективности и устойчивого развития.

Цель настоящего исследования состоит в разработке теоретических и методических подходов для определения оптимальных параметров материальной базы и технического потенциала аграрного производства.

Методы и материалы . Эффективное управление сельскохозяйственным предприятием требует внедрения передовых технологий и инновационных решений. Для улучшения управления аграрным производством требуется использование современных научных методов и моделей. В связи с этим мы адаптировали экономико-математическую модель, созданную на кафедре экономической кибернетики Кубанского государственного аграрного университета имени И.Т. Трубилина, для целей оптимизации материально-технической базы сельскохозяйственной организации. В ней выделяются следующие блоки: растениеводческий; животноводческий и связующий, выступая в качестве механизма соотношения произведённых кормов для сельскохозяйственных животных и количества последних, определения выручки от реализации, расчёта производственных затрат и потребности в основных фондах и амортизации.

Матрица модели состоит из 43 переменных и 52 ограничений. Переменные x 1 – x 16 отражают искомую площадь сельскохозяйственных культур, x 17 и x 18 – поголовье животных, x 19 – количество условных тракторов, x 20 – x 25 – стоимость основных средств, x 26 – x 27 обозначают денежную выручку растениеводства и животноводства, x 28 – x 43 – материально-денежные затраты на производство продукции в этих отраслях. Ограничение 1 – площадь пашни, 2 – затраты труда, 3 – объем механизированных работ, 4–16 – условия по структуре посевных площадей, 17–18 – минимальные объемы производства животноводческой продукции, 19–28 – условия по обеспечению сельскохозяйственных животных питательными веществами и по структуре кормов, 29–33 – затраты основных средств на сельскохозяйственную культуру или животное, 34–50 – материально-денежные затраты на производство, 51–52 – денежная выручка.

Для реализации сценарного подхода были определены три возможных траектории: сценарий минимально благоприятных условий, сценарий наиболее вероятного развития и сценарий максимально благоприятных условий. Каждый из них соответствовал пессимистическому, реалистическому и оптимистическому вариантам развития моделируемого предприятия.

В сценарии минимально благоприятных условий, когда организация сталкивается с рядом ограничений, рациональным является использование ресурсов таким образом, чтобы производитель смог получить необходимый объем продукции, чтобы выполнить обязательства перед контрагентами. Для этого следует использовать в качестве критерия оптимизации минимум

производственных затрат:

n

с =

2 z_i j x_i j ^ min.

J=i

Для сценария наиболее вероятного развития целевая функция была представлена в сле-

дующем виде:

n

с =

2 CjXj ^ max.

J=i

Для реализации сценария максимально благоприятных условий она была формализована

следующим образом:

n         n

p =

2 ^CJ^XJ

J=1

^{2 z}iJ^XiJ

J=1

^ max.

где

с j – стоимость валовой продукции j-го вида в расчете на 1 гектар сельскохозяйственной

культуры или на 1 голову сельскохозяйственного животного;

z ij – затраты на производство i-го вида в расчете на 1 гектар j-й сельскохозяйственной культуры или на 1 голову j-го сельскохозяйственного животного;

x j – искомая переменная.

Реализация числовой модели осуществлена на базе сельскохозяйственного предприятия ООО «Русь», расположенного в Выселковском районе Краснодарского края. Для проверки сценариев максимально и минимально благоприятных условий были использованы значения коэффициентов и констант, соответствующих высокому и низкому уровню эффективности сельскохозяйственного предприятия ООО «Русь», а для сценария наиболее вероятного развития – средние значения за 2020–2022 гг.

Оптимизация структуры материальной базы и технического потенциала была осуществлена на персональном компьютере в лабораторных условиях кафедры экономической кибернетики федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина» с использованием программного обеспечения Optim V. 2.0. Для подтверждения результатов расчетов была применена программа MS Excel, в частности, инструмент «Поиск решения». Сопоставление выходных данных, полученных в Optim V. 2.0 и MS Excel, подтвердило их конгруэнтность.

Результаты и обсуждение. Для наглядного представления информации о производственной деятельности предприятия, а также его материально-технической основе важно рассмотреть различные аспекты. В табл. 1 представлен состав и структура посевных площадей и поголовье сельскохозяйственных животных в ООО «Русь» как основа для материально-технической базы этого предприятия.

Таблица 1 – Состав и структура посевных площадей и поголовья сельскохозяйственных животных в ООО «Русь»

Table 1 – Composition and Structure of Sown Areas and Number of Farm Animals in LLC “Rus”

Наименование	В среднем за 2020–2022 гг.		Сценарий минимально благоприятных условий		Сценарий наиболее вероятного развития		Сценарий максимально благоприятных условий
	га / гол.	%	га / гол.	%	га / гол.	%	га / гол.	%
Площадь пашни – всего	1262,3	100,0	1262,3	100	1262,3	100	1262,3	100
Зерновые и зернобобовые культуры – всего	1043,8	82,7	1051,4	83,3	955,3	75,7	827,4	65,5
– пшеница озимая	527,7	41,8	435,1	34,5	598,2	47,4	489,4	38,8
– пшеница яровая	22,3	1,8	18,9	1,5	17,7	1,4	16,0	1,3
– кукуруза на зерно	330,3	26,2	423,7	33,6	219,7	17,4	213,4	16,9
– ячмень	122	9,7	124,3	9,8	88,8	7,0	80,5	6,4
– горох	41,5	3,3	49,5	3,9	30,9	2,5	28,1	2,2
Масличные культуры	86,4	6,8	68,1	5,4	110,3	8,7	177,1	14,0
Кормовые культуры	132,1	10,5	142,8	11,3	196,7	15,6	257,7	20,4
Поголовье – всего	226	100	238,9	100,0	266,8	100,0	317,2	100,0
– коров	60	26,5	62	26,1	80	30,0	119	37,4
– животные на выращивании и откорме	166	73,5	177	73,9	187	70,0	198	62,6

Площадь пашни остаётся неизменной во всех сценариях и составляет 1 262,3 га. Зерновые и зернобобовые культуры занимают большую часть сельскохозяйственных угодий – в среднем 82,7 % в 2020–2022 гг. Во всех сценариях наибольший удельный вес среди зерновых и зернобобовых культур имеет озимая пшеница, на втором месте – кукуруза на зерно. Площадь масличных (подсолнечник) и кормовых культур увеличивается при росте уровня благоприятных условий, свидетельствуя о переориентации сельскохозяйственного производства на более выгодные с точки зрения экономики или агрономической устойчивости культуры.

В связи с тем, что животноводство в ООО «Русь» находится в зоне низкой эффективности, сценарии благоприятных условий предполагают его развитие. Согласно сценарию максимальных их значений предполагается увеличение поголовья коров на 98,3 % и животных на выращивании и откорме – на 19,2 %.

Результаты анализа данных дают возможность определить наиболее эффективные методы ведения сельскохозяйственной деятельности. Модельные сценарии в свою очередь позволяют оптимально распределить площади под различные сельскохозяйственные культуры и скорректировать состав поголовья животных (табл. 2).

Таблица 2 – Потребность в основных средствах ООО «Русь»

Table 2 – Need in Fixed Assets of LLC “Rus”

Наименование	В среднем за 2020–2022 гг.		Сценарий минимально благоприятных условий		Сценарий наиболее вероятного развития		Сценарий максимально благоприятных условий
	млн руб.	%	млн руб.	%	млн руб.	%	млн руб.	%
Всего основных средств	123,6	100,0	124,7	100,0	130,6	100,0	140,3	100,0
Здания, сооружения и передаточные устройства	14,3	11,6	14,6	11,7	15,2	11,6	16,1	11,5
Машины и оборудование	93,2	75,4	93,7	75,1	97,2	74,4	102,9	73,4
Транспортные средства	4,9	4,0	5,1	4,1	5,2	3,9	5,5	3,9
Производственный и хозяйственный инвентарь	2,5	2,0	2,5	2,0	2,6	2,0	2,8	2,0
Продуктивный скот	4,4	3,6	4,5	3,6	5,9	4,5	8,5	6,1
Земельные участки и объекты природопользования	4,3	3,5	4,3	3,4	4,5	3,4	4,5	3,2

Анализ потребности в основных средствах ООО «Русь» показывает, что в зависимости роста уровня развития сценария благоприятных условий наблюдается увеличение стоимости основных средств на продуктивный скот, указывая на стратегическое направление расширения производственных мощностей в сфере животноводства.

Развитию материальной базы и технического потенциала должно способствовать наличие финансовых ресурсов. Полученные сценарии демонстрируют увеличение прибыли и рентабельности производства. Так, сравнительный анализ всех вариантов развития ООО «Русь» выявил, что наибольшую рентабельность демонстрирует сценарий максимально благоприятных условий, при котором доходность растениеводства достигает 37,7 %, а животноводства – 14,7. Также высокую эффективность показывает сценарий наиболее вероятного развития с рентабельностью растениеводства на уровне 26,2 %, а животноводства – 6,0 (табл. 3).

Таблица 3 – Экономическая эффективность производства ООО «Русь»

Table 3 – Economic Efficiency of LLC “Rus” Production

Наименование	В среднем за 2020–2022 гг.	Сценарий минимально благоприятных условий	Сценарий наиболее вероятного развития	Сценарий максимально благоприятных условий
1	2	3	4	5
Произведено на 100 га сельскохозяйственных угодий, ц: – зерна	3 788,7	3 707,1	3 568,4	3 062,5
– молока	267,5	280,9	361,1	535,3
– прироста крупного рогатого скота (КРС)	24,0	25,2	26,6	28,3
Материально-денежные затраты, тыс. руб. – на 1 чел.-ч.	879,7	614,8	616,0	595,8
– на 1 ц зерновых	0,705	0,54	0,61	0,77
– на 1 гол. КРС	149,7	106,4	102,4	94,0

Продолжение таблицы 3

1	2	3	4	5
Прибыль, тыс. руб.
– на 1 работника	273,0	237,7	276,9	401,4
– на 1 ц зерновых	0,22	0,21	0,27	0,52
– на 1 гол. КРС	46,4	41,1	46,0	63,3
Фондоотдача	0,539	0,587	0,603	0,668
Фондоемкость	1,856	1,703	1,657	1,497
Фондовооруженность	3 224,7	2 785,9	2 722,3	2 596,7
Рентабельность, %	18,8	17,0	20,3	30,1
– растениеводства	30,6	22,8	26,2	37,7
– животноводства	–11,4	1,1	6,0	14,7

Денежная выручка на 1 работника практически не изменяется в различных сценариях, однако этот показатель в расчете на 1 центнер зерновых и на 1 голову КРС значительно увеличивается в максимально благоприятных условиях. Материально-денежные затраты на производство снижаются в максимально благоприятных условиях, что указывает на повышение эффективности расходования ресурсов. Соответственно, прибыль на 1 работника и на 1 центнер зерновых возрастает в максимально благоприятных условиях, свидетельствуя об улучшении финансовой эффективности производственно-хозяйственной деятельности.

Анализ показывает, что с улучшением условий ООО «Русь» достигает максимальной эффективности от использования ресурсов, которая выражается в увеличении фондоотдачи, снижении фондоемкости и фондовооруженности. Так, увеличение фондоотдачи в сценарии максимально благоприятных условий свидетельствует о том, что ООО «Русь» эффективнее использует инвестиции в основные фонды для генерации большего объема выручки, указывая на успешную реализацию технологических улучшений, повышение квалификации персонала и оптимизацию производственных процессов.

Снижение уровня фондоемкости положительно сказывается на деятельности ООО «Русь», поскольку организация становится менее зависимой от основных фондов для производства одной единицы продукции. Это характеризует рациональное распределение ресурсов. Кроме того, сокращение фондовооруженности в различных сценариях подтверждает, что была достигнута такая производственная структура, которая позволяет повысить уровень эффективности труда.

Заключение . Проведенные расчеты позволяют выявить эффективные параметры материально-технической базы и технического потенциала моделируемого предприятия, обеспечивающие повышение экономической эффективности производственной деятельности организации и способствующие развитию отрасли животноводства. В результате моделирования соотношений размеров посевных площадей сельскохозяйственных культур, поголовья животных и основных средств как базовых элементов материальной базы и технического потенциала реализованы три сценария: минимально благоприятных условий, наиболее вероятного развития и максимально благоприятных условий. Результаты моделирования способствуют определению объемов необходимых капиталовложений, что является важной задачей для обеспечения устойчивого функционирования современных сельскохозяйственных организаций.